KR20040068304A - Low MPI dispersion compensating fiber - Google Patents

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KR20040068304A
KR20040068304A KR10-2004-7009681A KR20047009681A KR20040068304A KR 20040068304 A KR20040068304 A KR 20040068304A KR 20047009681 A KR20047009681 A KR 20047009681A KR 20040068304 A KR20040068304 A KR 20040068304A
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피터 지이. 헤브젠
스티븐 에이치. 타크자
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코닝 인코포레이티드
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Abstract

분산 보상(dispersion compensating; DC) 광섬유는 상대 굴절률을 갖는 중심 세그먼트, 억제성 모우트 세그먼트, 중간 세그먼트, 환형의 링 세그먼트 및 클래딩층을 포함하는 것이 바람직하다. DC 광섬유의 상대 굴절률 프로파일은 1550nm에서 음수의 분산, 음수의 분산 기울기, 약 100이하의 κ값, 및 -40dB미만의 MPI를 제공하도록 선택된다. DC 광섬유는 약 1550nm의 파자에서 약 30dB이하의 핀 어레이 굽힘 손실을 갖는 것이 바람직하다.Dispersion compensating (DC) optical fibers preferably comprise a center segment, a suppressing moat segment, an intermediate segment, an annular ring segment and a cladding layer having a relative refractive index. The relative refractive index profile of the DC optical fiber is chosen to provide negative dispersion, negative dispersion slope, κ value of less than about 100, and MPI less than -40 dB at 1550 nm. The DC optical fiber preferably has a fin array bending loss of less than about 30 dB at a wave length of about 1550 nm.

Description

낮은 MPI의 분산 보상 광섬유{Low MPI dispersion compensating fiber}Low MPI dispersion compensating fiber

보다 높은 비트의 전속 속도에 대하여 증가되는 요구는 분산 효과를 제어할 수 있는 광전송 시스템에서 큰 요구가 되었다. 통상적인 광전송 시스템의 선형 분석은 전송 시스템이 10Gbit/sec에서 약 1,000ps/nm의 잔류 분산을 허용하는데 반해, 이들 시스템이 40Gbit/sec의 보다 높은 전송 속도에서 단지 약 62ps/nm의 잔류 분산을 허용하는 것을 지적한다. 그러므로, 높은 비트-속도의 전송 시스템에 대하여 분산을 정밀하게 제어하는 것이 중요하고, 이 제어가 전송 속도의 증가에 따라 더욱더 중요하게 되는 것은 명백하다. 게다가, 분산을 정밀하게 제어하는 요구는 전송 속도가 40Gbit/sec에 접근함에 따라 전송 광섬유의 분산 기울기도 보상되어야만 하는 것을 의미한다.Increasing demand for higher bit rate speeds has become a great demand in optical transmission systems that can control the dispersion effect. Linear analysis of conventional optical transmission systems allows a residual dispersion of about 1,000 ps / nm at 10 Gbit / sec, whereas these systems only allow a residual dispersion of only 62 ps / nm at a higher transmission rate of 40 Gbit / sec. Point out that Therefore, it is important to precisely control the dispersion for high bit-rate transmission systems, and it is clear that this control becomes even more important as the transmission speed increases. In addition, the demand for precise control of dispersion means that the dispersion slope of the transmission fiber must also be compensated for as the transmission speed approaches 40 Gbit / sec.

광자 결정 광섬유(photonic crystal fiber), 고차 모드 분산 보상(higher order mode dispersion compensation), 분산 보상 회절격자(dispersioncompensating grating) 및 이중 광섬유 분산 보상 기술(dual fiber dispersion compensating technique)을 포함하는 여러 가지의 해결방안이 NZDSF를 보상하는데 요구되는 낮은 분산 및 분산 기울기를 달성하기 위하여 제안되어왔다. 각각의 이 해결방안은 그것과 함께 관련된 중요한 결점을 갖고 있다.Several solutions include photonic crystal fiber, higher order mode dispersion compensation, dispersion compensating grating, and dual fiber dispersion compensating technique It has been proposed to achieve the low dispersion and dispersion slopes required to compensate for this NZDSF. Each of these solutions has significant drawbacks associated with it.

광자 결정 광섬유는 NZDSF를 보상하는데 요구되는 것에 가까운 큰 음수의 분산 및 음수의 분산 기울기를 갖도록 설계된다. 그러나, 광자 결정 광섬유는 허용할 수 없이 높은 접합 손실을 가져오는 약 10㎛2또는 그 미만의 상대적으로 작은 유효 영역을 포함하는 중요한 결점이 가지고 있으므로, 접합 손실을 감소시키기 위한 전이(transition) 또는 브리지(bridge) 광섬유의 사용을 요구한다. 부가적으로, 광자 결정 광섬유의 바로 그 본질, 즉 광섬유의 코어내에 유리/공기 경계면 때문에, 이와 관련된 감쇠가 중요한 전송 윈도우에서 수용할 수 없다. 게다가, 광자 결정 광섬유는 대규모로 제작하기가 상당히 어려워서 고가이다.Photonic crystal fiber is designed to have a large negative dispersion and negative dispersion slope close to what is required to compensate for NZDSF. However, photonic crystal optical fibers have a significant drawback that includes relatively small effective areas of about 10 μm 2 or less resulting in unacceptably high junction losses, so transitions or bridges to reduce junction losses (bridge) Requires the use of fiber optics. In addition, because of the very nature of the photonic crystal fiber, i.e. the glass / air interface in the core of the fiber, the attenuation associated with it is unacceptable in the important transmission window. In addition, photonic crystal fibers are expensive because they are quite difficult to manufacture on a large scale.

고차 모드(higher order mode; HOM) 분산 보상은 광섬유에서 전송되는 고차 모드의 분산 특성에 의존한다. 예를 들면, LP02및 LP11과 같은 고차 모드가 기본 모드(fundamental mode)보다 큰 음수의 분산 및 분산 기울기를 갖는 것은 증명되었다. 통상적으로, 고차 모드 분산 보상은 모드 변환기(mode converter)를 통하여 고차 모드 중 하나로 전송된 기본 모드의 변환에 의존한다. 그 후에, 이 HOM은 그 모드를 지원하는 HOM 광섬유에 전달된다. 한정된 거리 이후에, HOM은 제 2 모드 변환 소자를 통하여 기본 모드로 역결합된다. HOM 분산 보상 해결방안과 관련된문제점은 비효율적인 모드 변환기, 및 기본 모드와 결합을 방해하는 동안 고차 모드 전송을 허용하는 HOM 광섬유의 생산의 어려움을 포함한다.Higher order mode (HOM) dispersion compensation depends on the dispersion characteristics of the higher order mode transmitted in the optical fiber. For example, it has been demonstrated that higher order modes such as LP 02 and LP 11 have a larger negative dispersion and dispersion slope than the fundamental mode. Typically, higher order mode variance compensation relies on the conversion of the basic mode transmitted in one of the higher order modes via a mode converter. This HOM is then delivered to a HOM fiber that supports that mode. After a limited distance, the HOM is reverse coupled to the basic mode through the second mode conversion element. Problems associated with the HOM dispersion compensation solution include inefficient mode converters and the difficulty of producing HOM fibers that allow higher order mode transmission while interfering with the basic mode.

분산 보상 회절격자는 처프드 회절격자(chirped grating)를 의하여 필수적인 차동 그룹 지연(differential group delay)을 달성하는데 이용된다. 분산 보상 회절격자를 이용하는 기술은 요구되는 회절격자 길이가 크게 될 때 분산 및 분산 기울기의 잔물결(ripple)이 통상적으로 발생하므로, 단지 좁은 파장 대역에서만 유용한 것으로 나타났다.The dispersion compensation diffraction grating is used to achieve the essential differential group delay by chirped grating. Techniques using dispersion compensated diffraction gratings have been shown to be useful only in narrow wavelength bands, as ripples in dispersion and dispersion slope typically occur when the required diffraction grating length becomes large.

NZDSF에 대한 이중 광섬유 분산 보상 해결방안은 분산 보상과 기울기 보상이 분리되어 취급되는 점에서 상술한 분산 보상 회절격자 기술과 유사하다. 통상적으로, 이중 광섬유 분산 보상 기술은 분산 보상 광섬유의 뒤를 이어 분산 기울기 보상 광섬유의 사용을 포함한다. 이러한 해결방안은 상대적으로 작은 분산 기울기를 보상하는 분산 기울기 보상 광섬유의 사용을 요구한다. 광섬유의 광범위한 프로파일 모델링은 분산 기울기, 유효 영역 및 굽힘 민감도간의 확립된 상호 관계의 결과가 되었다. 주어진 광섬유에서 광도파관 분산에 의한 역할을 증가시킴으로써, 몇몇 경우에서 기울기를 감소시켜 음수의 기울기를 제작하는 것도 가능하다. 그러나, 유효 영역이 감소됨에 따라, 광섬유의 굽힘 민감도는 증가된다. 광섬유의 유효 영역은 굽힘 민감도의 한층 더 성능저하의 대가로 증가될 수 있다. 분산 기울기를 감소시키거나 분산 기울기를 음수로 제작하는 것은 기본 모드의 컷오프 파장(cut-off wavelength)에 매우 근접하여 동작하고, 광섬유를 보다 굽힘에 민감하게 제작하며, 장파장, 즉, 1560nm보다 큰 파장에서 보다 큰 신호 손실을 발생시킨다. 이러한 관계의 결과로서, 분산 및 분산 기울기 모두를 보상하고, 낮은 감쇠, 낮은 굽힘 손실 및 낮은 다중 경로 간섭(multiple path interference; MPI)과 같은 다른 바람직한 속성을 갖는 실용적인 DC 광섬유를 제작하는 것은 극도로 어렵다.The dual fiber dispersion compensation solution for NZDSF is similar to the dispersion compensation diffraction grating technique described above in that dispersion compensation and slope compensation are handled separately. Typically, dual fiber dispersion compensation techniques involve the use of distributed slope compensation fibers followed by dispersion compensation fibers. This solution requires the use of a distributed slope compensation fiber that compensates for a relatively small dispersion slope. Extensive profile modeling of optical fibers has resulted in established interrelationships between dispersion slope, effective area and bending sensitivity. By increasing the role of optical waveguide dispersion in a given optical fiber, it is also possible in some cases to produce a negative slope by reducing the slope. However, as the effective area is reduced, the bending sensitivity of the optical fiber is increased. The effective area of the optical fiber can be increased at the expense of further degradation in bending sensitivity. Reducing the dispersion slope or making the dispersion slope negative will operate very close to the cut-off wavelength of the fundamental mode, make the fiber more sensitive to bending, and have a longer wavelength, that is, a wavelength greater than 1560 nm. Results in greater signal loss. As a result of this relationship, it is extremely difficult to fabricate a practical DC fiber that compensates for both dispersion and dispersion slope and has other desirable properties such as low attenuation, low bending loss and low multiple path interference (MPI). .

지금까지, 분산을 감소시키거나 제거하는데 유용한 가장 실용적인 광대역 상용화 기술은 DC 광섬유 모듈이었다. 고밀도 파장 분할 다중화(dense wavelength division multiplexing) 개발이 16, 32, 40 및 그 이상의 채널까지 증가함에 따라, 광대역 DC 제품이 요구된다. 최근에, 정보통신 시스템은 효과적이고 신뢰할 수 있으며 현재 유통중인 에르븀(erbium)이 도핑된 광섬유 증폭기를 이용하기 위하여 1550nm 주위의 파장에서 신호의 전송을 가능하게 하도록 설계된 단일모드 광섬유를 포함한다.To date, the most practical broadband commercialization technology useful for reducing or eliminating dispersion has been DC fiber optic modules. As the development of dense wavelength division multiplexing increases to 16, 32, 40 and more channels, broadband DC products are required. Recently, telecommunication systems have included single-mode optical fibers designed to enable the transmission of signals at wavelengths around 1550 nm in order to utilize efficient, reliable and commercially available erbium doped fiber amplifiers.

40Gbit/sec보다 큰 고비트-속도 정보 전송, 100km 길이보다 큰 초원거리 시스템(ultra-long reach system) 및 광 네트워킹의 계속적인 관심과 함께, NZDSF에 데이터를 전달하는 네트워크에서 DC 광섬유를 사용하는 것을 필수적으로 되었다. NZDSF와 초기 버전(version)의 분산 보상 광섬유의 결합은 단지 하나의 파장에서 분산을 효과적으로 보상하였다. 그러나, 보다 높은 비트-속도, 보다 긴 거리 및 보다 넓은 대역폭은 보다 정밀하게 보상되는 분산 기울기를 요구한다. 따라서, DC 광섬유는 그 분산 및 분산 기울기가 전송 광섬유에 근접하여 일치되는 분산 특성을 갖는 것이 바람직하다.With the continued interest in high-bit-rate information transmissions greater than 40 Gbit / sec, ultra-long reach systems greater than 100 km long, and optical networking, the use of DC fiber optics in networks delivering data to NZDSF It became essential. The combination of NZDSF and the earlier version of dispersion compensation fiber effectively compensated for dispersion at just one wavelength. However, higher bit-rates, longer distances, and wider bandwidths require more precisely compensated dispersion slopes. Therefore, it is preferable that the DC optical fiber has a dispersion characteristic in which its dispersion and dispersion slope are closely matched to the transmission optical fiber.

DC 광섬유가 넓은 파장 대역에 걸쳐 분산 및 분산 기울기를 적절하게 보상하도록 설계됨에 따라, 결과로 생기는 광섬유의 굽힘 성능, 다중 경로 간섭(MPI) 및 감쇠를 포함하는 다른 광학 특성들은 희생된다. 예를 들면, 수 km 길이의 DC 광섬유가 모듈내에 사용되도록 패키징되고 그 내부에 배치된 축둘레에 감겨질 때, 굽힘 성능은 중요하게 된다. 정보통신 시스템에서 광 비트 흐름이 전달되는 두 개의 다른 경로를 가질 때, MPI는 발생할 수 있다. 이것은 몇몇 모드의 광섬유에서 다른 모드로 전달하는 광선인 광학 소자로부터 다중 반사에서 발생할 수 있고, 광섬유의 굴절률의 작은 이질성(inhomogeneity) 또는 거시적인 편차 때문에 발생할 수 있다. 특히, 이 편차는 광선이 역방향으로 광섬유에 역결합되는 것과 함께 모든 방향으로 산란되는 원인이 된다. 이러한 역산란 광선은 레일리 산란(Rayleigh scattering)을 더 경험할 수 있고, 그것에 의하여 정방향에서 재결합되어 최초 신호와 간섭할 수 있다. 측정되는 MPI는 모든 이 메카니즘(mechanism)으로부터의 기여를 포함할 수 있다. MPI 그 자체는 광학 결합에서 잡음으로 나타나고(광 수신기에서 눈에 띄게 나타남), 시스템의 성능을 저하시킨다. MPI는 제 1 경로에서 출력으로 나누어지는 제 2 경로에서 출력의 비율로서 통상적으로 정의된다. 그러므로, 1550nm 주위의 넓은 파장 대역에서 영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유의 분산 및 분산 기울기를 보상하고, MPI와 같은 신호 전달에 불리한 효과를 동시에 최소화하며, 우수한 감쇠 및 굽힘 성능을 동시에 유지하는 능력을 가진 대체적인 DC 광섬유를 개발하는 것은 바람직 할 것이다.As the DC optical fiber is designed to properly compensate for dispersion and dispersion slope over a wide wavelength band, other optical properties, including bending performance, multipath interference (MPI) and attenuation of the resulting optical fiber, are sacrificed. For example, bending performance is important when a several km long DC optical fiber is packaged for use in a module and wound around an axis disposed therein. In an information communication system, MPI may occur when there are two different paths through which optical bit flows are carried. This may occur in multiple reflections from optical elements, which are light rays passing from one mode of fiber to another, and may occur because of small inhomogeneity or macroscopic variation in the refractive index of the fiber. In particular, this deviation causes the light to be scattered in all directions together with the reverse coupling to the optical fiber in the reverse direction. Such backscattered rays can further experience Rayleigh scattering, whereby they can recombine in the forward direction and interfere with the original signal. The MPI to be measured may include contributions from all these mechanisms. MPI itself manifests itself as noise in optical coupling (noticeable in optical receivers) and degrades system performance. MPI is typically defined as the ratio of outputs in the second path divided by outputs in the first path. Therefore, in the wide wavelength band around 1550 nm, non-zero dispersion shifts the ability to compensate for dispersion and dispersion slopes of optical fibers, simultaneously minimize adverse effects on signal transmission such as MPI, and maintain good attenuation and bending performance simultaneously. It would be desirable to develop alternative DC fiber optics.

본 발명은 정보통신 시스템에 사용하기 위한 분산 보상(dispersion compensating; DC) 광섬유에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유(non-zero dispersion shifted fiber; NZDSF)의 분산 및 분산 기울기를 보상하기 위한 DC 광섬유에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to dispersion compensating (DC) optical fibers for use in telecommunication systems, and more particularly to dispersion and dispersion of non-zero dispersion shifted fibers (NZDSF). The present invention relates to a DC optical fiber for compensating slope.

도 1은 본 발명을 실시한 DC 광섬유 도파관의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a DC optical fiber waveguide implementing the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 DC 광섬유의 제 1 실시예의 도파관 굴절률 프로파일의 도표이다.2 is a diagram of a waveguide refractive index profile of a first embodiment of a DC optical fiber according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 DC 광섬유의 제 2 실시예의 도파관 굴절률 프로파일의 도표이다.3 is a diagram of a waveguide refractive index profile of a second embodiment of a DC optical fiber according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 DC 광섬유의 제 3 실시예의 도파관 굴절률 프로파일의 도표이다.4 is a diagram of a waveguide refractive index profile of a third embodiment of a DC optical fiber according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 DC 광섬유의 제 4 실시예의 도파관 굴절률 프로파일의 도표이다.5 is a diagram of a waveguide refractive index profile of a fourth embodiment of a DC optical fiber according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 DC 광섬유의 제 5 실시예의 도파관 굴절률 프로파일의 도표이다.6 is a diagram of a waveguide refractive index profile of a fifth embodiment of a DC optical fiber according to the present invention.

도 7은 본 발명의 DC 광섬유를 사용한 광섬유 광통신 시스템의 개략적인 블록도이다.7 is a schematic block diagram of an optical fiber optical communication system using the DC optical fiber of the present invention.

본 발명은 C 밴드(1525nm∼1565nm)에서 NZDSF의 분산 및 분산 기울기를 보상하는 DC 광섬유 및 그를 이용한 시스템에 관한 것이다. 본 명세서에 개시된 DC 광섬유 및 시스템은 DC 광섬유에서 낮은 MPI를 달성하는 것과 동시에 NZDSF의 분산 및 분산 기울기의 우수한 보상을 가능하게 한다. 또한, DC 광섬유는 우수한 굽힘 성능 및 낮은 감쇠를 유지한다.The present invention relates to a DC optical fiber and a system using the same that compensates for dispersion and dispersion slope of NZDSF in the C band (1525nm to 1565nm). The DC optical fibers and systems disclosed herein allow for good compensation of the dispersion and dispersion slope of the NZDSF while at the same time achieving low MPI in DC optical fibers. In addition, the DC optical fiber maintains excellent bending performance and low attenuation.

본 발명의 제 1 실시예는 상대 굴절률을 갖는 중심 코어 세그먼트(central core segment), 상기 중심 코어 세그먼트의 외부면상에 있으며 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작은 상대 굴절률을 갖는 억제성 모우트 세그먼트(depressed moat segment), 및 상기 모우트 세그먼트의 외부면상에 있으며 상기 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 중간 세그먼트(intermediate segment)를 포함하는 DC 광섬유에 관한 것이다. 또한, 상기 DC 광섬유는 상기 중간 세그먼트의 외부면상에 있으며 상기 중심 코어의 상대 굴절률보다 작고 상기 중간 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 환형의 링 세그먼트(annular ring segment), 및 상기 환형의 링 세그먼트의 외부면상에 있으며 상기 링 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 클래딩층(cladding layer)을 포함한다.A first embodiment of the present invention is a central core segment having a relative refractive index, a depressed moor segment on the outer surface of the central core segment and having a relative refractive index less than the relative refractive index of the central core segment. a moat segment, and an intermediate segment on the outer surface of the mou segment and having an intermediate segment that is less than the relative index of refraction of the core segment and greater than the relative index of refraction of the mou segment. Further, the DC optical fiber is on an outer surface of the intermediate segment and has an annular ring segment having an index of refraction that is less than the relative index of refraction of the central core and greater than the relative index of the middle segment, and the annular ring segment. And a cladding layer on the outer surface and having a relative refractive index that is less than the relative refractive index of the ring segment and greater than the relative refractive index of the mou segment.

다른 실시예에 따라, DC 광섬유의 상대 굴절률 프로파일은 약 1550nm의 파장에서 음수의 분산, 약 1550nm의 파장에서 음수의 분산 기울기, 약 1550nm의 파장에서 약 100이하의 κ값, 및 1550nm에서 -40dB미만, 보다 바람직하게는 -45dB미만, 가장 바람직하게는 -50dB미만의 MPI를 제공하도록 선택된다. 바람직하게는, 상기DC 광섬유는 1550nm에서 30dB이하, 보다 바람직하게는 20dB미만, 가장 바람직하게는 17dB미만의 핀 어레이 굽힘 손실(pin array bend loss)도 나타낸다.According to another embodiment, the relative refractive index profile of the DC optical fiber has a negative dispersion at a wavelength of about 1550 nm, a negative dispersion slope at a wavelength of about 1550 nm, a K value of less than about 100 at a wavelength of about 1550 nm, and less than -40 dB at 1550 nm. , More preferably less than -45 dB, most preferably less than -50 dB. Preferably, the DC optical fiber also exhibits pin array bend loss of less than 30 dB, more preferably less than 20 dB and most preferably less than 17 dB at 1550 nm.

본 발명의 바람직한 실시예는 외부 반지름 및 상대 굴절률을 갖는 중심 코어 세그먼트, 상기 중심 코어 세그먼트의 외부면상에 있으며 외부 반지름 및 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작은 상대 굴절률을 갖는 억제성 모우트 세그먼트, 및 상기 모우트 세그먼트의 외부면상에 있으며 외부 반지름 및 상기 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 중간 세그먼트를 포함하는 DC 광섬유에 관한 것이다. 또한, 상기 DC 광섬유는 상기 중간 세그먼트의 외부면상에 있으며 외부 반지름 및 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 중간 세그먼트의 상대 굴절률 보다 큰 상대 굴절률을 갖는 환형의 링 세그먼트, 및 상기 환형의 링 세그먼트의 외부면상에 있으며 상기 링 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 클래딩층을 포함한다.A preferred embodiment of the present invention is a central core segment having an outer radius and a relative refractive index, an inhibitory moat segment on an outer surface of the central core segment and having a relative refractive index less than the outer radius and the relative refractive index of the central core segment, and And an intermediate segment on the outer surface of the moat segment and comprising an intermediate segment having an outer radius and a relative index of refraction that is less than the relative index of refraction of the core segment and greater than the relative index of refraction of the moat segment. Further, the DC optical fiber is on an outer surface of the intermediate segment and has an annular ring segment having an outer radius and a relative index of refraction that is less than the relative index of refraction of the central core segment and greater than the relative index of refraction of the intermediate segment, and the annular ring segment. And a cladding layer on the outer surface and having a relative refractive index that is less than the relative refractive index of the ring segment and greater than the relative refractive index of the mou segment.

중심 코어 세그먼트, 억제성 모우트 세그먼트, 중간 세그먼트, 환형의 세그먼트 및 클래딩층의 상대 굴절률 퍼센트와 반지름은 약 1.51% 내지 약 2.27% 범위의 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률; 약 -0.42% 내지 약 -0.62% 범위의 억제성 모우트 세그먼트의 상대 굴절률; 약 0.040% 내지 약 0.060% 범위의 중간 세그먼트의 상대 굴절률; 약 0.50% 내지 약 0.74% 범위의 환형의 링 세그먼트의 상대 굴절률; 약 1.4㎛ 내지 약 2.1㎛ 범위의 중심 코어 세그먼트의 외부 반지름; 약 4.1㎛ 내지 약 6.2㎛ 범위의 억제성 모우트 세그먼트의 외부 반지름; 약 5.9㎛ 내지 약8.2㎛ 범위의 중간 세그먼트의 외부 반지름; 및 약 7.2㎛ 내지 약 10.2㎛ 범위의 환형의 링 세그먼트의 외부 반지름과 같은 범위들로부터 선택된다.The relative refractive index percentages and radii of the central core segment, the inhibitory moiety segment, the intermediate segment, the annular segment, and the cladding layer may range from about 1.51% to about 2.27% of the relative index of refraction of the central core segment; Relative index of refraction of the mote segment in the range of about -0.42% to about -0.62%; Relative refractive index of the middle segment in the range from about 0.040% to about 0.060%; Relative refractive index of the annular ring segment in the range from about 0.50% to about 0.74%; The outer radius of the central core segment in the range from about 1.4 μm to about 2.1 μm; The outer radius of the inhibitory mower segment in the range from about 4.1 μm to about 6.2 μm; The outer radius of the middle segment in the range from about 5.9 μm to about 8.2 μm; And the outer radius of the annular ring segment in the range from about 7.2 μm to about 10.2 μm.

중심 코어 세그먼트, 억제성 모우트 세그먼트, 중간 세그먼트, 환형의 세그먼트 및 클래딩층의 상대 굴절률 퍼센트와 반지름은 약 1550nm의 파장에서 음수의 분산; 약 1550nm의 파장에서 음수의 분산 기울기; 약 1550nm의 파장에서 약 100이하의 κ값; 및 -40dB미만의 MPI를 제공하도록 더 선택된다. 또한 바람직하게는, 상기 DC 광섬유는 1550nm의 파장에서 약 30dB이하의 핀 어레이 굽힘 손실을 나타낸다.The relative refractive index percentages and radii of the central core segment, the inhibitory moiety segment, the intermediate segment, the annular segment, and the cladding layer are negative dispersion at a wavelength of about 1550 nm; Negative dispersion slope at a wavelength of about 1550 nm; Κ value of about 100 or less at a wavelength of about 1550 nm; And MPI less than -40 dB. Also preferably, the DC optical fiber exhibits a fin array bending loss of about 30 dB or less at a wavelength of 1550 nm.

또한, 본 발명은 상술한 실시예들에 따른 DC 광섬유 및 모듈을 사용하는 광통신 시스템을 포함한다.In addition, the present invention includes an optical communication system using the DC optical fiber and the module according to the embodiments described above.

본 발명의 시스템은 분산 및 분산 기울기 모두를 실질적으로 완벽하게 보상하는 본 발명에 따른 DC 광섬유를 이용하며, 그것에 의하여 고비용의 보상 물질과 소자에 대한 요구 및/또는 제작하기 어렵고 비싸며 중요한 신호 손실에 기여하는 DC 광섬유의 필수적인 사용을 제거한다. 본 발명은 MPI는 물론 굽힘 손실 및 감쇠를 최소화시키는 것과 동시에 분산 및 분산 기울기 모두를 한층 더 보상한다.The system of the present invention utilizes the DC optical fiber according to the present invention, which substantially completely compensates for both dispersion and dispersion slope, thereby contributing to the demanding and / or difficult and expensive and significant signal loss of expensive compensation materials and devices. Eliminate the essential use of DC fiber optics. The present invention further compensates for both dispersion and dispersion slope while minimizing bending loss and attenuation as well as MPI.

본 발명의 부가적인 특징과 장점은 이하 상세한 설명부분에서 기술될 것이고, 본 명세서로부터 기술분야의 숙련된 당업자에게 명백하거나 또는 이하 특허청구범위 및 첨부된 도면과 함께 본 명세서에 기술된 본 발명을 실시함으로써 인정될 것이다.Additional features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, and in part will be obvious to those skilled in the art from the description or may be practiced with the invention as described herein in connection with the claims and the accompanying drawings. Will be recognized.

상술한 설명은 단지 본 발명의 일실시예이며, 특허청구범위로서 한정되는 본발명의 본질과 특성을 이해하기 위한 개요를 제공하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다. 첨부한 도면은 본 발명의 한층 더 이해를 제공하기 위하여 포함되며, 본 명세서에 일체화되어 한 부분을 구성한다. 도면은 본 발명의 다양한 특징과 실시예들을 도시한 것이고, 상세한 설명부분과 함께 본 발명의 원리와 동작을 설명하는데 도움을 준다.It is to be understood that the above description is only an embodiment of the present invention, and is intended to provide an overview for understanding the nature and characteristics of the invention as defined by the claims. The accompanying drawings are included to provide a further understanding of the invention, and are incorporated in and constitute a part of this specification. The drawings illustrate various features and embodiments of the invention, and together with the description serve to explain the principles and operations of the invention.

본 명세서의 목적에 관하여, 상반되도록 명백히 기재한 부분을 제외하고, 본 발명이 다양한 대체적인 구조를 가정할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 첨부된 도면에 도시되고 이하 상세한 설명 부분에 기술되는 구체적인 장치들이 첨부된 특허청구범위에서 한정되는 본 발명의 개념의 예시적인 실시예들인 것으로 이해되어야 한다. 그러므로, 특허청구범위가 명백히 다르게 기술되지 않는 경우, 본 명세서에 개시된 실시예들에 관한 구체적인 치수 및 다른 물리적 특징들은 한정하는 것으로 생각되지 않아야 한다.With respect to the purpose of the present specification, it should be understood that the present invention can assume various alternative structures, except as expressly stated to the contrary. It is also to be understood that the specific devices shown in the accompanying drawings and described in the detailed description below are exemplary embodiments of the inventive concept defined in the appended claims. Therefore, unless the claims expressly state otherwise, the specific dimensions and other physical features of the embodiments disclosed herein are not to be considered as limiting.

정 의Justice

다음과 같은 정의 및 용어는 본 기술분야에서 통상적으로 사용된다.The following definitions and terms are commonly used in the art.

코어의 세그먼트의 반지름은 코어가 세그먼트가 제작되는 물질의 굴절률에 의하여 정의된다. 특정 세그먼트는 최초 및 최종 굴절률 포인트를 갖는다. 중심 세그먼트는 세그먼트의 최초 포인트가 세그먼트의 중심선상에 있기 때문에 0의 내부 반지름을 갖는다. 중심 세그먼트의 외부 반지름은 광도파관의 중심선에서부터 중심 세그먼트의 굴절률의 최종 포인트까지 그은 반지름이다. 중심선에서 떨어진 최초 포인트를 갖는 세그먼트에 대하여, 광도파관의 중심선에서 최초 굴절률 포인트의 위치까지의 반지름이 그 세그먼트의 내부 반지름이다. 마찬가지로, 광도파관의 중심선에서부터 세그먼트의 최종 굴절률 포인트의 위치까지의 반지름은 그 세그먼트의 외부 반지름이다.The radius of the segment of the core is defined by the index of refraction of the material from which the core is made. Certain segments have initial and final refractive index points. The center segment has an inner radius of zero because the first point of the segment is on the centerline of the segment. The outer radius of the center segment is the radius drawn from the centerline of the optical waveguide to the final point of refractive index of the center segment. For a segment having an initial point away from the centerline, the radius from the centerline of the optical waveguide to the location of the initial index point is the inner radius of that segment. Similarly, the radius from the centerline of the optical waveguide to the location of the final index of refraction point of the segment is the outer radius of that segment.

세그먼트 반지름은 수많은 방식으로 편리하게 정의될 수 있다. 본 명세서에서, 반지름은 도면에 따라 정의되고 이하 상세하게 기술된다.Segment radius can be conveniently defined in a number of ways. In the present specification, the radius is defined according to the drawings and described in detail below.

굴절률 프로파일을 기술하는데 사용되는 세그먼트 반지름 및 굴절률의 정의는 결코 본 발명을 한정하지 않는다.The definition of the segment radius and the refractive index used to describe the refractive index profile never limits the invention.

유효 영역(effective area)은 일반적으로 다음과 같이 정의된다.Effective area is generally defined as follows.

여기서 적분 한계는 0∼∞이고, E는 전달 광선에 관련된 전기장이다.Where the integration limit is 0 to ∞, and E is the electric field associated with the transmitted light.

본 명세서에서 사용되는 것으로, 세그먼트의 상대 굴절률 Δ%는 다음과 같은 방정식에 의해 정의된다.As used herein, the relative refractive index Δ% of a segment is defined by the following equation.

여기서 ni는 i로 표기된 세그먼트의 굴절률 프로파일의 최대 상대 굴절률이고, 기준 굴절률 nc는 클래드층(clad layer)의 굴절률로 취해진다. 세그먼트에서 모든 포인트는 관련된 상대 굴절률을 갖는다. 최대 상대 굴절률은 일반적인 형태가 공지된 세그먼트를 편리하게 특징지우는데 사용된다.Where n i is the maximum relative refractive index of the refractive index profile of the segment denoted i, and reference refractive index n c is taken as the refractive index of the clad layer. Every point in the segment has an associated relative refractive index. The maximum relative index of refraction is used to conveniently characterize the segment in which the general shape is known.

용어 상대 굴절률 프로파일(relative refractive index profile) 또는 인덱스 프로파일(index profile)은 코어의 선택된 세그먼트에서 Δ% 또는 굴절률과 반지름간의 관계이다.The term relative refractive index profile or index profile is the relationship between Δ% or refractive index and radius in selected segments of the core.

광도파관 섬유의 굽힘 저항성(bend resistance)은 소정의 테스트 조건하에서 유도된 감쇠로서 표현된다. 본 명세서에 인용된 굽힘 테스트는 굽힘에 광도파관섬유의 상대적인 저항성을 비교하는데 사용되는 핀 어레이 굽힘 테스트(pin array bend test)이다. 테스트를 수행하기 위하여, 감쇠 손실은 본질적으로 어떠한 유도 굽힘 손실도 없는 광도파관 섬유에 대하여 측정된다. 그 후에, 광도파관 섬유는 핀 어레이를 통과하는 S자 곡선(serpentine)의 경로에 감겨지고, 감쇠가 다시 측정된다. 굽힘에 의해 유도되는 손실은 두 개의 측정된 감쇠 값들간의 차이다. 핀 어레이는 단일 행에 정렬된 10개의 원통형 핀들의 세트이고, 평평한 표면에 고정된 위치로 유지된다. 핀의 간격은 중심에서 중심까지 5mm이다. 핀의 지름은 0.67mm이다. 테스트 동안, 충분한 장력이 광도파관 섬유로 감겨진 S자 곡선을 핀과 광섬유간에 접촉되는 핀 표면의 부분에 일치시키도록 가해진다.Bend resistance of an optical waveguide fiber is expressed as attenuation induced under certain test conditions. The bending test cited herein is a pin array bend test used to compare the relative resistance of optical waveguide fibers to bending. In order to perform the test, the attenuation loss is measured on the optical waveguide fiber essentially free of any induced bending loss. Thereafter, the optical waveguide fibers are wound in a path of serpentine through the fin array and the attenuation is measured again. The loss induced by bending is the difference between the two measured attenuation values. The pin array is a set of ten cylindrical pins arranged in a single row and held in a fixed position on a flat surface. The spacing of the pins is 5mm from center to center. The diameter of the pin is 0.67mm. During the test, sufficient tension is applied to match the sigmoidal curve wound with the optical waveguide fiber to the portion of the fin surface that is in contact between the fin and the optical fiber.

DC 광섬유의 용어 MPI는 다중 경로 간섭(Multiple Path Interference; MPI)이고, 광신호가 DC 광섬유의 구간을 따라 횡단하는 상술한 메카니즘으로 추정된다. MPI는 다음과 같이 용이하게 측정될 수 있다.The term MPI of DC optical fiber is Multiple Path Interference (MPI), and is assumed to be the above-described mechanism in which an optical signal traverses along a section of DC optical fiber. MPI can be easily measured as follows.

여기서 Psecondary는 제 2 경로(들)에서 출력이고, Pprimary는 제 1 경로에서 출력이다.Where P secondary is the output at the second path (s) and P primary is the output at the first path (s).

MPI의 측정은 배치된 귀환 레이저에서부터 DC 광섬유의 길이의 제 1 말단으로 연속적인 파형의 광선을 발사함으로써 달성된다. 테스트된 길이는 모듈상에 있는 광섬유의 길이(통상적으로 2∼5km)이다. 발사된 신호는 연결된 검출기(예를 들면, 포토다이오드)에 의하여 검출되고, DC 광섬유의 제 2 말단에 광학적으로 결합된다. 신호의 주파수 함량은 전자 스펙트럼 분석기(electrical spectrum analyzer; ESA)를 가지고 측정된다. ESA는 신호의 맥놀이 잡음의 주파수 함량을 검출한다. 특히, 그것은 MPI 측정을 유도하는 제 1 및 제 2 경로들간의 맥놀이 잡음을 검출한다. 맥놀이 잡음의 양이 커질수록, MPI의 양도 커진다. 그 후에, 잡음 스펙트럼 데이터는 DC 광섬유의 MPI를 획득하기 위하여 광신호들의 다중경로 혼합의 다양한 수준을 나타내는 일단의 곡선들로부터 가상의 곡선에 맞춰진다. MPI의 측정에서 보다 상세한 설명은 크리스 알. 에스.(Chris R. S.)와 로버트 제이. 미어스.(Robert J. Mears.)에 의한 "배치된 라만 증폭기에서 다중경로 간섭의 전기적 측정(Electrical Measurements of Multipath Interference in Distributed Raman Amplifiers)"라는 제목으로 기술된 저널 오프 라이트웨이브 테크널리지(Journal of Lightwave Technololgy)(Vol. 19, No. 4, 2001년 4월자)에서 찾아볼 수 있다. 특히, 저널 논문에서 방정식 18은 다음과 같은 함수가 자유 변수(free parameter)로서 MPI를 사용한 ESA로 측정된 데이터에 가장 잘 맞춰질 때 MPI 측정을 제공할 것이다.The measurement of the MPI is accomplished by firing a continuous wave of light rays from the deployed return laser to the first end of the length of the DC optical fiber. The length tested is the length of the optical fiber on the module (typically 2 to 5 km). The emitted signal is detected by a connected detector (eg photodiode) and optically coupled to the second end of the DC optical fiber. The frequency content of the signal is measured with an electronic spectrum analyzer (ESA). ESA detects the frequency content of the beat noise of a signal. In particular, it detects beat noise between the first and second paths leading to an MPI measurement. The greater the amount of beat noise, the greater the amount of MPI. The noise spectral data is then fitted to a hypothetical curve from a set of curves representing various levels of multipath mixing of the optical signals to obtain the MPI of the DC fiber. A more detailed description of the measurement of MPI is Chris Al. Chris R. S. and Robert J. Journal Off Lightwave Technology, entitled "Electrical Measurements of Multipath Interference in Distributed Raman Amplifiers," by Robert J. Mears. of Lightwave Technololgy (Vol. 19, No. 4, Apr. 2001). In particular, Equation 18 in a journal article will provide MPI measurements when the following function best fits the data measured by ESA using MPI as a free parameter.

전송 광섬유, 및 특정 파장에서 상기 전송 광섬유의 분산을 실질적으로 완벽하게 보상하는 DC 광섬유간의 관계는 다음과 같은 일반적인 방정식을 따른다.The relationship between a transmission optical fiber and a DC optical fiber that substantially completely compensates for the dispersion of the transmission optical fiber at a specific wavelength follows the following general equation.

여기서 DDC(λ)는 파장 λ에서 분산 보상 광섬유의 분산이고, LDC는 분산 보상 광섬유의 길이이며, DT(λ)는 파장 λ에서 전송 광섬유의 분산이고, λ는 광전송 대역에서 파장이며, LT는 전송 광섬유의 길이이다. DC 광섬유와 전송 광섬유간의 이 바람직한 관계식은 DC 광섬유의 다중 구간들로 구성된 DC 광섬유에 대하여 유효하다.Where D DC (λ) is the dispersion of the dispersion compensation fiber at wavelength λ, L DC is the length of the dispersion compensation fiber, D T (λ) is the dispersion of transmission fiber at wavelength λ, λ is the wavelength in the optical transmission band, L T is the length of the transmission optical fiber. This preferred relationship between the DC fiber and the transmission fiber is valid for a DC fiber consisting of multiple sections of the DC fiber.

전송선에서 광섬유의 κ의 바람직한 관계식은 다음과 같다.The preferable relationship of κ of the optical fiber in the transmission line is as follows.

여기서 κDC(λ)는 파장 λ에서 DC 광섬유에 대한 κ값이고, D(λ)DC는 파장 λ에서 분산 보상 광섬유에 대한 분산이며, S(λ)DC는 파장 λ에서 DC 광섬유에 대한 분산 기울기이고, κT(λ)는 파장 λ에서 전송 광섬유에 대한 κ값이며, D(λ)T는 파장 λ에서 전송 광섬유에 대한 분산이고, S(λ)T는 파장 λ에서 전송 광섬유에 대한 분산 기울기이다. 바람직하게는, DC 광섬유 및 전송 광섬유의 κ값들이 전체 파장 대역에 걸쳐 실용성이 있게 동일하게 선택되고 설계되어야 함은 인정되어야 한다.Where κ DC (λ) is the κ value for the DC fiber at wavelength λ, D (λ) DC is the dispersion for the dispersion compensation fiber at wavelength λ, and S (λ) DC is the dispersion slope for the DC fiber at wavelength λ Κ T (λ) is the κ value for the transmission optical fiber at wavelength λ, D (λ) T is the dispersion for the transmission optical fiber at wavelength λ, and S (λ) T is the dispersion slope for the transmission optical fiber at wavelength λ to be. Preferably, it should be appreciated that the k values of the DC optical fiber and transmission optical fiber should be selected and designed identically and practically over the entire wavelength band.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 명세서에 기술되고 개시된 DC 광섬유는 일반적으로 세그먼티트 구조(segmented structure)를 갖는다. 각각의 세그먼트는 굴절률 프로파일, 상대 굴절률 퍼센트 Δi및 외부 반지름 ri에 의하여 기술된다. r 및 Δ에 대한 아래첨자 i는 특정 세그먼트를 인용한다. 세그먼트는 광도파관 종축 중심선을 포함하는 최내각 세그먼트로 시작하여 r1부터 rc까지 번호가 매겨진다. nc의 굴절률을 갖는 클래드층은 DC 광섬유를 둘러싼다. 도시된 실시예에서, DC 광섬유(10)는 외부 반지름 r1을 갖는 중심 코어 세그먼트(central core segment; 12), 외부 반지름 r2를 갖는 억제성 모우트 세그먼트(depressed moat segment; 14), 외부 반지름 r3을 갖는 중간 세그먼트(intermediate segment; 16), 외부 반지름 r4를 갖는 환형의 링 세그먼트(annular ring segment; 18), 및 외부 반지름 rc를 갖는 클래딩층(cladding layer; 20)을 포함한다. 명확함을 위하여, 도 1에서 나타낸 치수는 축척이 도시되지 않았다.As shown in FIG. 1, the DC optical fibers described and disclosed herein generally have a segmented structure. Each segment is described by a refractive index profile, relative refractive index percentage Δ i and outer radius r i . The subscript i for r and Δ quotes a specific segment. Segments are numbered from r 1 to r c starting with the innermost segment containing the optical waveguide longitudinal centerline. The cladding layer with a refractive index of n c surrounds the DC optical fiber. In the illustrated embodiment, DC optical fiber 10 includes a central core segment having an outer radius r 1 (central core segment; 12 ), inhibited with an outer radius r 2 Castle Motor root segment (depressed moat segment; 14), the outer radius an intermediate segment 16 having r 3 , an annular ring segment 18 having an outer radius r 4 , and a cladding layer 20 having an outer radius r c . For clarity, the dimensions shown in FIG. 1 are not to scale.

제 1 실시예에 따른 DC 광섬유(10)의 상대 굴절률 프로파일의 일반적인 표현이 도시된 상대 굴절률 퍼센트 대 DC 광섬유 반지름을 나타내는 도 2에 도시되어 있다. 도 2가 단지 4개의 불연속적인 세그먼트들을 나타내나, 기능상의 요구는 4개의 세그먼트보다 많게 구비한 DC 광섬유를 형성함으로써 만족될 수 있음은 당연하다. 그러나, 보다 적은 세그먼트들을 구비한 실시예들은 통상적으로 제작하기가 보다 용이하므로, 바람직하다. 게다가, DC 광섬유(10)는 기상축 증착법(vapor axial deposition; VAD), 변형 화학 기상 증착법(modified chemical vapor deposition; MCVD), 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma chemical vapor deposition; PCVD) 및 외부 기상 증착법(outside vapor deposition; OVD)을 포함하는 다양한 방법을 통하여 제작될 수 있으나, 결코 이러한 방법들에 한정되지는 않는다. DC 광섬유(10)는 OVD 공정을 이용하여 제작되는 것이 바람직하다.A general representation of the relative refractive index profile of the DC optical fiber 10 according to the first embodiment is shown in FIG. 2, which shows the relative refractive index percentage shown versus the DC optical fiber radius. Although FIG. 2 shows only four discontinuous segments, it is obvious that functional requirements can be satisfied by forming a DC optical fiber with more than four segments. However, embodiments with fewer segments are preferred because they are typically easier to fabricate. In addition, the DC optical fiber 10 includes vapor axial deposition (VAD), modified chemical vapor deposition (MCVD), plasma chemical vapor deposition (PCVD), and external vapor deposition (outside). It can be manufactured through various methods including vapor deposition (OVD), but is not limited to these methods at all. DC optical fiber 10 is preferably manufactured using the OVD process.

DC 광섬유(10)의 중심 코어 세그먼트(12)는 바람직하게는 약 1.51% 내지 약 2.27%의 범위, 보다 바람직하게는 약 1.70% 내지 약 2.08%의 범위, 가장 바람직하게는 약 1.80% 내지 약 1.98%의 범위내에 상대 굴절률 퍼센트(22) Δ1을 갖는다. 도 2에서도 알 수 있는 바와 같이, 중심 코어 세그먼트(12)는 약 1.4㎛ 내지 약 2.1㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 1.6㎛ 내지 약 1.9㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 1.6㎛ 내지 약 1.8㎛의 범위내에 외부 반지름(40) r1도 갖는다. 반지름(40) r1은 순수한 실리카(silica)로 제작되는 것이 바람직한 클래딩층(20)의 프로파일의 상대 굴절률에 대응하는 수평축(23)과 중심 코어 세그먼트(12)의 프로파일의 교차점으로 정의된다.The central core segment 12 of the DC optical fiber 10 preferably ranges from about 1.51% to about 2.27%, more preferably from about 1.70% to about 2.08%, most preferably from about 1.80% to about 1.98. It has a relative refractive index percentage 22 Δ 1 in the range of%. As can also be seen in FIG. 2, the central core segment 12 ranges from about 1.4 μm to about 2.1 μm, more preferably from about 1.6 μm to about 1.9 μm, most preferably from about 1.6 μm to about 1.8 μm. It also has an outer radius 40 r 1 in the range of m. The radius 40 r 1 is defined as the intersection of the profile of the horizontal axis 23 and the profile of the central core segment 12 corresponding to the relative refractive index of the profile of the cladding layer 20, which is preferably made of pure silica.

광섬유(10)의 억제성 모우트 세그먼트(14)는 약 -0.42%미만(최소점에서임), 보다 바람직하게는 약 -0.61% 내지 약 -0.42%의 범위, 가장 바람직하게는 약 -0.58% 내지 약 -0.50%의 범위내에 상대 굴절률 퍼센트(24) Δ2를 갖는다. 모우트 세그먼트(14)는 약 4.1㎛ 내지 약 6.8㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 4.6㎛ 내지 약 6.3㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 4.9㎛ 내지 약 5.9㎛의 범위내에 외부 반지름(42) r2도 갖는다. 외부 반지름(42) r2는 모우트 세그먼트(14)와 중간 세그먼트(16)의 교차점이다. 도시된 실시예에서, 외부 반지름(42) r2는 클래딩층(20)의프로파일에 대응하는 수평축(23)과 모우트 세그먼트(14)의 프로파일의 교차점으로 정의된다.The inhibitory moat segment 14 of the optical fiber 10 is less than about -0.42% (at minimum), more preferably in the range of about -0.61% to about -0.42%, most preferably about -0.58% And a relative refractive index percentage 24 Δ 2 in the range of from about -0.50%. The moat segment 14 has an outer radius 42 in the range of about 4.1 μm to about 6.8 μm, more preferably in the range of about 4.6 μm to about 6.3 μm, most preferably in the range of about 4.9 μm to about 5.9 μm. also has r 2 . The outer radius 42 r 2 is the intersection of the moat segment 14 and the intermediate segment 16. In the illustrated embodiment, the outer radius 42 r 2 is defined as the intersection of the horizontal axis 23 corresponding to the profile of the cladding layer 20 and the profile of the moat segment 14.

DC 광섬유(10)의 중간 세그먼트(16)는 약 0.04% 내지 약 0.072%의 범위, 보다 바람직하게는 약 0.045% 내지 약 0.066%의 범위, 가장 바람직하게는 약 0.048% 내지 약 0.063%의 범위내에 상대 굴절률 퍼센트(26) Δ3을 갖는다. 중간 세그먼트(16)는 약 5.5㎛ 내지 약 8.5㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 6.2㎛ 내지 약 7.8㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 6.5㎛ 내지 약 7.4㎛의 범위내에 외부 반지름(44) r3도 갖는다. 외부 반지름(44) r3은 중간 세그먼트(16)와 링 세그먼트(18)의 교차점이다. 도시된 바와 같이, 외부 반지름(44) r3은 광섬유 중심선에서부터 링 세그먼트(18)의 상승하는 부분의 중간 최대 상대 굴절률 포인트(half maximum relative index point)에 의존하는 수직선(25)까지 측정된다. 중간 최대 포인트는 클래딩층(20), 즉 Δ%=0과 기준점(즉, Δ4값의 절반에 대응하는 점)으로 링 세그먼트(18)의 최대 상대 굴절률 퍼센트(28)를 사용하여 결정된다.The intermediate segment 16 of the DC optical fiber 10 is in the range of about 0.04% to about 0.072%, more preferably in the range of about 0.045% to about 0.066%, most preferably in the range of about 0.048% to about 0.063% Has a relative refractive index percentage 26 Δ 3 . The intermediate segment 16 has an outer radius 44 r in the range of about 5.5 μm to about 8.5 μm, more preferably in the range of about 6.2 μm to about 7.8 μm, most preferably in the range of about 6.5 μm to about 7.4 μm. Has 3 degrees. Outer radius 44 r 3 is the intersection of intermediate segment 16 and ring segment 18. As shown, the outer radius 44 r 3 is measured from the fiber centerline to a vertical line 25 that depends on the half maximum relative index point of the rising portion of the ring segment 18. The intermediate maximum point is determined using the maximum relative refractive index percentage 28 of the ring segment 18 as the cladding layer 20, ie Δ% = 0 and the reference point (ie, the point corresponding to half of the Δ 4 value).

DC 광섬유(10)의 환형의 링 세그먼트(18)는 약 0.50% 내지 약 0.80%의 범위, 보다 바람직하게는 약 0.56% 내지 약 0.74%의 범위, 가장 바람직하게는 약 0.59% 내지 약 0.70%의 범위내에 상대 굴절률 퍼센트(28) Δ4를 갖는다. 링 세그먼트(18)는 약 7.2㎛ 내지 약 10.2㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 7.4㎛ 내지 약 9.2㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 7.7㎛ 내지 약 8.8㎛의 범위내에 외부 반지름(46) r4도갖는다. 외부 반지름(46) r4는 중간 높이선(29)과 링 세그먼트(18)의 교차점에 위치가 정해진다. 도시된 바와 같이, 반지름(46) r4는 광섬유 중심선에서부터 링 세그먼트(18)의 하강하는 부분의 중간 최대 상대 굴절률 포인트에 의존하는 수직선(27)까지 측정된다. 중간 최대 포인트는 클래딩층(20), 즉 Δ%=0과 기준으로 최대 상대 굴절률(28)을 사용하여 결정된다.The annular ring segment 18 of the DC optical fiber 10 ranges from about 0.50% to about 0.80%, more preferably from about 0.56% to about 0.74%, most preferably from about 0.59% to about 0.70% It has a relative refractive index percentage 28 Δ 4 in the range. The ring segment 18 has an outer radius 46 r in the range of about 7.2 μm to about 10.2 μm, more preferably in the range of about 7.4 μm to about 9.2 μm, most preferably in the range of about 7.7 μm to about 8.8 μm. 4 degrees. The outer radius 46 r 4 is positioned at the intersection of the middle height line 29 and the ring segment 18. As shown, the radius 46 r 4 is measured from the optical fiber centerline to the vertical line 27 depending on the middle maximum relative refractive index point of the falling portion of the ring segment 18. The middle maximum point is determined using the cladding layer 20, ie Δ% = 0 and the maximum relative refractive index 28 as a reference.

링 세그먼트(18)의 외부 반지름(46) r4는 클래딩층(20)의 내부 반지름이기도 하다. 클래딩층(20)은 링 세그먼트(18)를 둘러싸며, 대략 0%의 상대 굴절률 퍼센트 Δc및 약 62.5㎛의 외부 반지름 rc를 갖는다.The outer radius 46 r 4 of the ring segment 18 is also the inner radius of the cladding layer 20. Cladding layer 20 has a ring surrounding the segments (18), about a relative refractive index percent of 0% Δ c and the outer radius of about 62.5㎛ r c.

본 발명의 DC 광섬유(10)는 0미만, 보다 바람직하게는 약 -80ps/nm-km 내지 약 -200ps/nm-km의 범위, 가장 바람직하게는 약 -110ps/nm-km 내지 약 -160ps/nm-km의 범위내에 선택된 분산; 100미만, 보다 바람직하게는 약 40 내지 약 90의 범위, 가장 바람직하게는 약 45 내지 75의 범위내에 선택된 κ; 1550nm에서 약 -40dB미만, 보다 바람직하게는 1550nm에서 -45dB미만, 가장 바람직하게는 1550nm에서 -50dB미만의 MPI; 30dB미만, 보다 바람직하게는 약 20dB미만, 가장 바람직하게는 약 17dB미만으로 선택된 핀 어레이 굽힘 손실; 및 약 0.360미만, 보다 바람직하게는 약 0.28 내지 약 0.34의 범위, 가장 바람직하게는 0.30 내지 0.325의 범위내에 코어 세그먼트의 외부 반지름 대 모우트 세그먼트의 외부 반지름의 선택된 비율을 포함하는 약 1550nm의 파장에서 광학 특성들을 나타낸다.DC optical fiber 10 of the present invention is less than 0, more preferably in the range of about -80 ps / nm-km to about -200 ps / nm-km, most preferably about -110 ps / nm-km to about -160 ps / dispersion selected in the range of nm-km; Κ selected less than 100, more preferably in the range of about 40 to about 90, most preferably in the range of about 45 to 75; MPI less than about -40 dB at 1550 nm, more preferably less than -45 dB at 1550 nm, and most preferably less than -50 dB at 1550 nm; Pin array bending loss selected to be less than 30 dB, more preferably less than about 20 dB, most preferably less than about 17 dB; And a selected ratio of the outer radius of the core segment to the outer radius of the mote segment in a range of less than about 0.360, more preferably in the range of about 0.28 to about 0.34, most preferably in the range of 0.30 to 0.325. Optical properties are shown.

DC 광섬유(10)의 MPI는 링 세그먼트(18)의 위치를 DC 광섬유(10)의 중심선을향하여 더 이동시킴으로써 개선될 수 있다. 한층 더 개선방안은 상대 굴절률 퍼센트(28) Δ4를 감소시킴으로써 제작될 수 있다. 모우트 세그먼트(14)를 보다 얕게 제작하는 것은 MPI를 보다 더 낮출 수 있다. 게다가, 모우트 세그먼트는 보다 폭이 좁게 하는 것에 의하여 MPI를 감소시키도록 제작될 수 있다. 물론, 결합 중에 이들 중 어떤 것은 영향을 미칠 것이고, 이들 파라미터들 중 몇몇 또는 모두는 적절한 κ 및 수용할 수 있는 굽힘 손실을 획득하는 것과 동시에 MPI에서 변화에 영향을 미치도록 조절될 것이다.The MPI of the DC optical fiber 10 can be improved by further moving the position of the ring segment 18 toward the centerline of the DC optical fiber 10. Further improvements can be made by reducing the relative refractive index percent 28 Δ 4 . The shallower fabrication of the mote segment 14 can lower the MPI even further. In addition, the mote segments can be made to reduce MPI by narrower. Of course, any of these will affect during binding, and some or all of these parameters will be adjusted to affect the change in the MPI while at the same time obtaining the appropriate κ and acceptable bending loss.

실시예 1Example 1

도 2의 도표는 중심 코어 세그먼트(12), 억제성 모우트 세그먼트(14), 중간 세그먼트(16), 환형의 링 세그먼트(18) 및 클래딩층(20)을 포함하는 DC 광섬유(10)의 일실시예를 도시한 것이다.2 is a diagram of a DC optical fiber 10 that includes a central core segment 12, an inhibitory moat segment 14, an intermediate segment 16, an annular ring segment 18, and a cladding layer 20. An example is shown.

코어 세그먼트(12)는 약 1.89%의 상대 굴절률(22) Δ1및 약 1.73㎛의 외부 반지름(40) r1을 갖는다. 모우트 세그먼트(14)는 약 -0.52%의 상대 굴절률(24) Δ2및 약 5.15㎛의 외부 반지름(42) r2를 갖는다. 중간 세그먼트(16)는 약 0.05%의 상대 굴절률(26) Δ3및 약 7.08㎛의 외부 반지름(44) r3을 갖는다. 링 세그먼트(18)는 약 0.65%의 상대 굴절률(28) Δ4및 약 7.9㎛의 외부 반지름(46) r4를 갖는다. 클래딩층(20)은 약 0%의 상대 굴절률 Δc및 약 62.5㎛의 외부 반지름 rc를 갖는다. 광섬유(10)에 대한 코어 세그먼트(12)의 외부 반지름(40) r1대 모우트세그먼트(14)의 외부 반지름(42) r2의 비율을 약 0.336이다.The core segment 12 has a relative refractive index 22 Δ 1 of about 1.89% and an outer radius 40 r 1 of about 1.73 μm. The moat segment 14 has a relative refractive index 24 Δ 2 of about −0.52% and an outer radius 42 r 2 of about 5.15 μm. The intermediate segment 16 has a relative refractive index 26 Δ 3 of about 0.05% and an outer radius 44 r 3 of about 7.08 μm. The ring segment 18 has a relative refractive index 28 Δ 4 of about 0.65% and an outer radius 46 r 4 of about 7.9 μm. The cladding layer 20 has a relative refractive index Δ c of about 0% and an outer radius r c of about 62.5 μm. The ratio of the outer radius 40 r 1 of the core segment 12 to the optical fiber 10 to the outer radius 42 r 2 of the mot segment 14 is about 0.336.

도 2의 DC 광섬유(10)의 광학 특성들은 표 1에 주어져있다.The optical properties of the DC optical fiber 10 of FIG. 2 are given in Table 1.

실시예 2Example 2

본 발명에 따른 DC 광섬유의 다른 실시예가 도 3에 도시되어 있다. DC 광섬유(10a)가 전술된 보상 광섬유(10)와 유사하기 때문에, 도 2 및 도 3에 나타나는 유사한 부분은 첨자 "a" 및 후반부의 번호들을 제외하고 대응하는 참조 번호는 각각 동일한 것으로 표현된다.Another embodiment of a DC optical fiber according to the invention is shown in FIG. 3. Since the DC optical fiber 10a is similar to the compensation optical fiber 10 described above, similar parts appearing in Figs. 2 and 3 are each represented by the same reference numerals except for the subscript “a” and the latter numbers.

DC 광섬유(10a)는 중심 코어 세그먼트(12a), 억제성 모우트 세그먼트(14a), 중간 세그먼트(16a), 환형의 링 세그먼트(18a) 및 클래딩층(20a)을 포함한다. 코어 세그먼트(12a)는 약 1.89%의 상대 굴절률(22a) Δ1및 약 1.73㎛의 외부 반지름(40a) r1을 갖는다. 모우트 세그먼트(14a)는 약 -0.52%의 상대 굴절률(24a)Δ2및 약 5.45㎛의 외부 반지름(42a) r2를 갖는다. 중간 세그먼트(16a)는 약 0.06%의 상대 굴절률(26a) Δ3및 약 6.85㎛의 외부 반지름(44a) r3을 갖는다. 링 세그먼트(18a)는 약 0.67%의 상대 굴절률(28a) Δ4및 약 8.1㎛의 외부 반지름(46a) r4를 갖는다. 클래딩층(20a)은 약 0%의 상대 굴절률 및 약 62.5㎛의 외부 반지름을 갖는다. 코어 세그먼트(12a)의 외부 반지름(40a) r1대 모우트 세그먼트(14a)의 외부 반지름(42a) r2의 비율을 약 0.317이다.The DC optical fiber 10a includes a central core segment 12a, a restraint moat segment 14a, an intermediate segment 16a, an annular ring segment 18a and a cladding layer 20a. The core segment 12a has a relative refractive index 22a Δ 1 of about 1.89% and an outer radius 40a r 1 of about 1.73 μm. The moat segment 14a has a relative refractive index 24aΔ 2 of about −0.52% and an outer radius 42a r 2 of about 5.45 μm. The intermediate segment 16a has a relative refractive index 26a Δ 3 of about 0.06% and an outer radius 44a r 3 of about 6.85 μm. The ring segment 18a has a relative refractive index 28a Δ 4 of about 0.67% and an outer radius 46a r 4 of about 8.1 μm. The cladding layer 20a has a relative refractive index of about 0% and an outer radius of about 62.5 μm. The ratio of the outer radius 40a r 1 of the core segment 12a to the outer radius 42a r 2 of the mote segment 14a is about 0.317.

도 3의 DC 광섬유(10a)의 광학 특성들은 표 2에 주어져있다.The optical properties of the DC optical fiber 10a of FIG. 3 are given in Table 2.

실시예 3Example 3

본 발명에 따른 DC 광섬유의 또 다른 실시예가 도 4에 도시되어 있다. DC 광섬유(10b)가 전술된 DC 광섬유(10)와 유사하기 때문에, 도 2 및 도 4에 나타나는 유사한 부분은 첨자 "b" 및 후반부의 번호들을 제외하고 대응하는 참조 번호는 각각 동일한 것으로 표현된다.Another embodiment of a DC optical fiber according to the invention is shown in FIG. 4. Since the DC optical fiber 10b is similar to the DC optical fiber 10 described above, similar parts appearing in Figs. 2 and 4 are each represented by the same reference numerals except for the subscript " b " and the latter numbers.

DC 광섬유(10b)는 중심 코어 세그먼트(12b), 억제성 모우트 세그먼트(14b), 중간 세그먼트(16b), 환형의 링 세그먼트(18b) 및 클래딩층(20b)을 포함한다. 코어 세그먼트(12b)는 약 1.89%의 상대 굴절률(22b) Δ1및 약 1.73㎛의 외부 반지름(40b) r1을 갖는다. 모우트 세그먼트(14b)는 약 -0.52%의 상대 굴절률(24b) Δ2및 약 5.4㎛의 외부 반지름(42b) r2를 갖는다. 중간 세그먼트(16b)는 약 0.06%의 상대 굴절률(26b) Δ3및 약 6.85㎛의 외부 반지름(44b) r3을 갖는다. 링 세그먼트(18b)는 약 0.67%의 상대 굴절률(28b) Δ4및 약 8.1㎛의 외부 반지름(46b) r4를 갖는다. 클래딩층(20b)은 약 0%의 상대 굴절률 및 약 62.5㎛의 외부 반지름을 갖는다. 코어 세그먼트(12b)의 외부 반지름(40b) r1대 모우트 세그먼트(14b)의 외부 반지름(42b) r2의 비율을 약 0.320이다.The DC optical fiber 10b includes a central core segment 12b, a restraint mou segment 14b, an intermediate segment 16b, an annular ring segment 18b and a cladding layer 20b. The core segment 12b has a relative refractive index 22b Δ 1 of about 1.89% and an outer radius 40b r 1 of about 1.73 μm. The moat segment 14b has a relative refractive index 24b Δ 2 of about −0.52% and an outer radius 42b r 2 of about 5.4 μm. The intermediate segment 16b has a relative refractive index 26b Δ 3 of about 0.06% and an outer radius 44b r 3 of about 6.85 μm. The ring segment 18b has a relative refractive index 28b Δ 4 of about 0.67% and an outer radius 46b r 4 of about 8.1 μm. Cladding layer 20b has a relative refractive index of about 0% and an outer radius of about 62.5 μm. The ratio of the outer radius 40b r 1 of the core segment 12b to the outer radius 42b r 2 of the mou segment 14b is about 0.320.

도 4의 DC 광섬유(10b)의 광학 특성들은 표 3에 주어져있다.The optical properties of the DC optical fiber 10b of FIG. 4 are given in Table 3.

실시예 4Example 4

본 발명에 따른 DC 광섬유의 또 다른 실시예가 도 5에 도시되어 있다. DC 광섬유(10c)가 전술된 DC 광섬유(10)와 유사하기 때문에, 도 2 및 도 5에 나타나는 유사한 부분은 첨자 "c" 및 후반부의 번호들을 제외하고 대응하는 참조 번호는 각각 동일한 것으로 표현된다.Another embodiment of a DC optical fiber according to the invention is shown in FIG. 5. Since the DC optical fiber 10c is similar to the DC optical fiber 10 described above, similar parts appearing in Figs. 2 and 5 are each represented by the same reference numerals except for the subscript “c” and the numbers in the latter half.

DC 광섬유(10c)는 중심 코어 세그먼트(12c), 억제성 모우트 세그먼트(14c), 중간 세그먼트(16c), 환형의 링 세그먼트(18c) 및 클래딩층(20c)을 포함한다. 코어 세그먼트(12c)는 약 1.89%의 상대 굴절률(22c) Δ1및 약 1.73㎛의 외부 반지름(40c) r1을 갖는다. 모우트 세그먼트(14c)는 약 -0.52%의 상대 굴절률(24c) Δ2및 약 5.69㎛의 외부 반지름(42c) r2를 갖는다. 중간 세그먼트(16c)는 약 0.06%의 상대 굴절률(26c) Δ3및 약 6.9㎛의 외부 반지름(44c) r3을 갖는다. 링세그먼트(18c)는 약 0.62%의 상대 굴절률(28c) Δ4및 약 8.2㎛의 외부 반지름(46c) r4를 갖는다. 클래딩층(20c)은 약 0%의 상대 굴절률 및 약 62.5㎛의 외부 반지름을 갖는다. 코어 세그먼트(12c)의 외부 반지름(40c) r1대 모우트 세그먼트(14c)의 외부 반지름(42c) r2의 비율을 약 0.304이다.The DC optical fiber 10c includes a center core segment 12c, a restraint moat segment 14c, an intermediate segment 16c, an annular ring segment 18c and a cladding layer 20c. The core segment 12c has a relative refractive index 22c Δ 1 of about 1.89% and an outer radius 40c r 1 of about 1.73 μm. The moat segment 14c has a relative refractive index 24c Δ 2 of about −0.52% and an outer radius 42c r 2 of about 5.69 μm. The intermediate segment 16c has a relative refractive index 26c Δ 3 of about 0.06% and an outer radius 44c r 3 of about 6.9 μm. The ring segment 18c has a relative refractive index 28c Δ 4 of about 0.62% and an outer radius 46c r 4 of about 8.2 μm. Cladding layer 20c has a relative refractive index of about 0% and an outer radius of about 62.5 μm. The ratio of the outer radius 40c r 1 of the core segment 12c to the outer radius 42c r 2 of the mote segment 14c is about 0.304.

도 5의 DC 광섬유(10c)의 광학 특성들은 표 4에 주어져있다.The optical properties of the DC optical fiber 10c of FIG. 5 are given in Table 4.

실시예 5Example 5

새로운 DC 광섬유의 또 다른 실시예가 도 6에 도시되어 있다. DC 광섬유(10d)가 전술된 DC 광섬유(10)와 유사하기 때문에, 도 2 및 도 6에 나타나는 유사한 부분은 첨자 "d" 및 후반부의 번호들을 제외하고 대응하는 참조 번호는 각각 동일한 것으로 표현된다.Another embodiment of a new DC fiber is shown in FIG. 6. Since the DC optical fiber 10d is similar to the DC optical fiber 10 described above, similar parts appearing in Figs. 2 and 6 are each represented by the same reference numerals except for the subscript “d” and the numbers in the latter half.

DC 광섬유(10d)는 중심 코어 세그먼트(12d), 억제성 모우트 세그먼트(14d),중간 세그먼트(16d), 환형의 링 세그먼트(18d) 및 클래딩층(20d)을 포함한다. 코어 세그먼트(12d)는 약 1.89%의 상대 굴절률(22d) Δ1및 약 1.73㎛의 외부 반지름(40d) r1을 갖는다. 모우트 세그먼트(14d)는 약 -0.55%의 상대 굴절률(24d) Δ2및 약 5.69㎛의 외부 반지름(42d) r2를 갖는다. 중간 세그먼트(16d)는 약 0.06%의 상대 굴절률(26d) Δ3및 약 6.9㎛의 외부 반지름(44d) r3을 갖는다. 링 세그먼트(18d)는 약 0.62%의 상대 굴절률(28d) Δ4및 약 8.2㎛의 외부 반지름(46d) r4를 갖는다. 클래딩층(20d)은 약 0%의 상대 굴절률 및 약 62.5㎛의 외부 반지름을 갖는다. 코어 세그먼트(12d)의 외부 반지름(40d) r1대 모우트 세그먼트(14d)의 외부 반지름(42d) r2의 비율을 약 0.304이다.The DC optical fiber 10d includes a center core segment 12d, a suppressing mou segment 14d, an intermediate segment 16d, an annular ring segment 18d and a cladding layer 20d. The core segment 12d has a relative refractive index 22d Δ 1 of about 1.89% and an outer radius 40d r 1 of about 1.73 μm. The mote segment 14d has a relative refractive index 24d Δ 2 of about −0.55% and an outer radius 42d r 2 of about 5.69 μm. The intermediate segment 16d has a relative refractive index 26d Δ 3 of about 0.06% and an outer radius 44d r 3 of about 6.9 μm. The ring segment 18d has a relative refractive index 28d Δ 4 of about 0.62% and an outer radius 46d r 4 of about 8.2 μm. Cladding layer 20d has a relative refractive index of about 0% and an outer radius of about 62.5 μm. The ratio of the outer radius 40d r 1 of the core segment 12d to the outer radius 42d r 2 of the mote segment 14d is about 0.304.

도 6의 보상 광섬유(10d)의 광학 특성들은 표 5에 주어져있다.The optical properties of the compensation optical fiber 10d of FIG. 6 are given in Table 5.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제작된 DC 광섬유(10, 10a, 10b, 10c 및 10d)는 광섬유 통신 시스템(50)에서 사용될 수 있다. 시스템(50)은 송신기(52)와 광통신하는 광도파관 전송 광섬유(56)를 통하여 화살표(54)로 지시된 방향으로 광신호를 전송하도록 구성된 광 송신기(optical transmitter; 52)를 포함한다. 또한, 시스템(50)은 전송 광섬유(56)와 광통신하는 광도파관 보상 광섬유(10, 10a, 10b, 10c 및 10d), 및 광신호를 수신하도록 구성된 광 수신기(optical receiver; 58)를 포함한다. 광섬유(10, 10a, 10b, 10c 및 10d)는 상자 내에 코일 형태, 또는 본 기술분야에 공지된 임의의 다른 형태 또는 패키징(packaging)으로 시스템(50)내에서 사용될 수 있다. 대부분의 시스템에서, 전송 광섬유(56) 및 보상 광섬유(10, 10a, 10b, 10c 및 10d)의 양끝단은 양방향 신호 전송을 할 수 있을 것이고, 송신기(52) 및 수신기(58)는 단지 설명을 위하여 도시된 것이다. 시스템(50)은 전치증폭기(preamplifier), 전력 증폭기(power amplifier) 등과 같은 구성요소를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7, DC optical fibers 10, 10a, 10b, 10c and 10d fabricated in accordance with the present invention can be used in optical fiber communication system 50. The system 50 includes an optical transmitter 52 configured to transmit an optical signal in the direction indicated by the arrow 54 through the optical waveguide transmission fiber 56 in optical communication with the transmitter 52. The system 50 also includes optical waveguide compensation optical fibers 10, 10a, 10b, 10c and 10d in optical communication with the transmission optical fiber 56, and an optical receiver 58 configured to receive optical signals. The optical fibers 10, 10a, 10b, 10c and 10d may be used in the system 50 in the form of a coil in a box, or in any other form or packaging known in the art. In most systems, both ends of the transmission fiber 56 and the compensation fiber 10, 10a, 10b, 10c and 10d will be capable of bidirectional signal transmission, and the transmitter 52 and receiver 58 will only be described. It is shown for. System 50 may further include components such as a preamplifier, a power amplifier, and the like.

본 명세서에 기술되고 도시된 본 발명의 바람직한 실시예들 및 실례들에 대한 다양한 변형이 첨부된 특허청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있음은 본 기술분야의 숙련된 당업자에게 분명하게 될 것이다.Various modifications to the preferred embodiments and examples of the invention described and illustrated herein may be practiced without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims. Will be clear to you.

Claims (18)

약 1550nm의 파장에서 음수의 분산;Negative dispersion at a wavelength of about 1550 nm; 약 1550nm의 파장에서 음수의 분산 기울기;Negative dispersion slope at a wavelength of about 1550 nm; 약 1550nm의 파장에서 약 100이하의 κ값; 및Κ value of about 100 or less at a wavelength of about 1550 nm; And 1550nm에서 -40dB미만의 MPI(multiple path interference);를 제공하도록 선택된 상대 굴절률 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.And a relative index of refraction profile selected to provide multiple path interference (MPI) of less than -40 dB at 1550 nm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 약 1550nm의 파장에서 약 -45dB이하의 MPI를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.Dispersion compensation optical fiber further comprises an MPI of about -45dB or less at a wavelength of about 1550nm. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 약 1550nm의 파장에서 약 -50dB이하의 MPI를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.Dispersion compensation optical fiber further comprises an MPI of about -50dB or less at a wavelength of about 1550nm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상대 굴절률 프로파일은 약 1550nm의 파장에서 약 -80ps/nm-km 내지 약 -200ps/nm-km의 범위내에 분산을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.Wherein the relative refractive index profile is further selected to provide dispersion in the range of about -80 ps / nm-km to about -200 ps / nm-km at a wavelength of about 1550 nm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상대 굴절률 프로파일은 약 1550nm의 파장에서 약 -160ps/nm-km 내지 약 -110ps/nm-km 사이의 분산을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.Wherein the relative refractive index profile is further selected to provide a dispersion between about -160 ps / nm-km and about -110 ps / nm-km at a wavelength of about 1550 nm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상대 굴절률은 약 40 내지 약 80의 범위내에 κ값을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.Wherein the relative refractive index is further selected to provide a κ value in the range of about 40 to about 80. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 상대 굴절률은 약 45 내지 약 75의 범위내에 κ값을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.Wherein the relative refractive index is further selected to provide a κ value in the range of about 45 to about 75. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상대 굴절률을 갖는 중심 코어 세그먼트(central core segment);A central core segment having a relative refractive index; 상기 중심 코어 세그먼트의 외부면상에 있으며, 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작은 상대 굴절률을 갖는 억제성 모우트 세그먼트(depressed moat segment);A depressed moat segment on an outer surface of the central core segment and having a relative refractive index less than the relative refractive index of the central core segment; 상기 억제성 모우트 세그먼트의 외부면상에 있으며, 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 중간 세그먼트(intermediate segment);An intermediate segment on an outer surface of the inhibitory moiety segment, the intermediate segment having a relative index of refraction less than the relative index of refraction of the central core segment and greater than the relative index of refraction of the moat segment; 상기 중간 세그먼트의 외부면상에 있으며, 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률 보다 작고 상기 중간 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 환형의 링 세그먼트(annular ring segment); 및An annular ring segment on an outer surface of the intermediate segment, the annular ring segment being less than the relative index of refraction of the central core segment and greater than the relative index of refraction of the intermediate segment; And 상기 환형의 링 세그먼트의 외부면상에 있으며, 상기 링 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 클래딩층(cladding layer);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.And a cladding layer on the outer surface of the annular ring segment, the cladding layer having a relative refractive index that is less than the relative refractive index of the ring segment and greater than the relative refractive index of the mou segment. . 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률은 약 1.51% 내지 약 2.27%의 범위인 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.And wherein the relative index of refraction of the central core segment ranges from about 1.51% to about 2.27%. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 억제성 모우트 세그먼트의 상대 굴절률은 -0.42%보다 음수인 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.And wherein the relative refractive index of the inhibitory mou segment is negative than -0.42%. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 환형의 링 세그먼트의 상대 굴절률은 약 0.50% 내지 약 0.80%의 범위인 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.And a relative refractive index of the annular ring segment is in a range from about 0.50% to about 0.80%. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 중심 코어 세그먼트는 약 1.4㎛ 내지 약 2.1㎛ 범위의 외부 반지름을 갖는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.Wherein said central core segment has an outer radius in the range of about 1.4 μm to about 2.1 μm. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 억제성 모우트 세그먼트는 약 4.1㎛ 내지 약 6.8㎛ 범위의 외부 반지름을 갖는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.Wherein said inhibitory moiety segment has an outer radius in the range of about 4.1 μm to about 6.8 μm. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 환형의 링 세그먼트는 약 7.2㎛ 내지 약 10.2㎛ 범위의 중심 반지름을 갖는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.Wherein said annular ring segment has a center radius in the range of about 7.2 μm to about 10.2 μm. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 코어 세그먼트의 외부 반지름 대 상기 모우트 세그먼트의 외부 반지름의 비율은 약 0.28 내지 약 0.34의 범위인 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.And a ratio of the outer radius of the core segment to the outer radius of the mou segment ranges from about 0.28 to about 0.34. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 코어 세그먼트의 외부 반지름 대 상기 모우트 세그먼트의 외부 반지름의 비율은 약 0.30 내지 약 0.325의 범위인 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.And a ratio of the outer radius of the core segment to the outer radius of the mou segment ranges from about 0.30 to about 0.325. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 굴절률은 LP02및 LP11모드 중 가장 큰 것에 대하여 약 1975nm보다 작은 컷오프 파장(cut-off wavelength)을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.The refractive index is further selected to provide a cut-off wavelength of less than about 1975 nm for the largest of the LP 02 and LP 11 modes. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 광신호를 송신하도록 구성된 광 송신기(optical transmitter);An optical transmitter configured to transmit an optical signal; 상기 송신기을 구비한 광통신에서 상기 광신호를 수신하도록 구성된 광 전송 광섬유(optical transmission fiber);An optical transmission fiber configured to receive the optical signal in an optical communication with the transmitter; 상기 전송 광섬유을 구비한 광통신에서 상기 광신호를 수신하도록 구성된 분산 보상 광섬유; 및A distributed compensation optical fiber configured to receive the optical signal in an optical communication with the transmission optical fiber; And 상기 분산 보상 광섬유을 구비한 광통신에서 상기 광신호를 수신하도록 구성된 광 수신기(optical receiver);를 포함하고,An optical receiver configured to receive the optical signal in an optical communication having the dispersion compensation optical fiber; 상기 분산 보상 광섬유가,The dispersion compensation optical fiber, 상대 굴절률을 갖는 중심 코어 세그먼트;A central core segment having a relative refractive index; 상기 중심 코어 세그먼트의 외부면상에 있으며, 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작은 상대 굴절률을 갖는 억제성 모우트 세그먼트;A restraint mou segment on an outer surface of the central core segment and having a relative refractive index less than the relative refractive index of the central core segment; 상기 모우트 세그먼트의 외부면상에 있으며, 상기 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 중간 세그먼트;An intermediate segment on an outer surface of the moat segment and having a relative index of refraction less than the relative index of refraction of the core segment and greater than the relative index of refraction of the moat segment; 상기 중간 세그먼트의 외부면상에 있으며, 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률 보다 작고 상기 중간 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 환형의 링 세그먼트; 및An annular ring segment on an outer surface of the intermediate segment, the annular ring segment being less than the relative index of refraction of the central core segment and greater than the relative index of refraction of the intermediate segment; And 상기 환형의 링 세그먼트의 외부면상에 있으며, 상기 환형의 링 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 억제성 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 클래딩층;을 포함하며,A cladding layer on an outer surface of the annular ring segment, the cladding layer having a relative index of refraction that is less than the relative index of refraction of the annular ring segment and greater than the relative index of refraction of the restraint mou segment; 상기 분산 보상 광섬유의 상대 굴절률이,The relative refractive index of the dispersion compensation optical fiber, 약 1550nm의 파장에서 음수의 분산;Negative dispersion at a wavelength of about 1550 nm; 약 1550nm의 파장에서 음수의 분산 기울기;Negative dispersion slope at a wavelength of about 1550 nm; 약 1550nm의 파장에서 약 100이하 범위의 κ값; 및Κ values in the range of about 100 or less at a wavelength of about 1550 nm; And 1550nm에서 -40dB미만의 MPI;를 갖는 보상 광섬유를 제공하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.And a compensation optical fiber having a MPI of less than -40 dB at 1550 nm.
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